Кодирование информации

1. Кодирование информации

2. Кодирование и декодирование

Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные
языки. Наряду с естественными языками были разработаны формальные
языки для профессионального применения их в какой-либо сфере.
Представление информации с помощью какого-либо языка часто называют
кодированием.
Код — набор символов (условных обозначений) для представления информации.
Код — система условных знаков (символов) для передачи, обработки и хранения
информации(со общения).
Кодирование — процесс представления информации (сообщения) в виде кода.
Все множество символов, используемых для кодирования, называется алфавитом
кодирования.
Декодирование- процесс обратного преобразования кода к форме исходной
символьной системы, т.е. получение исходного сообщения.
В более широком смысле декодирование — это процесс восстановления
содержания закодированного сообщения. При таком подходе процесс записи
текста с помощью русского алфавита можно рассматривать в качестве
кодирования, а его чтение — это декодирование.

3. Способы кодирования информации

Для кодирования одной и той же
информации
могут
быть
использованы разные способы; их
выбор
зависит
от
ряда
обстоятельств:
цели
кодирования, условий, имеющихся
средств.

4. Способы кодирования информации

Выбор способа кодирования
информации может быть
связан с предполагаемым
способом ее обработки.

5. Двоичное кодирование в компьютере

Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна
быть представлена двоичным кодом с помощью двух
цифр: 0 и 1. Эти два символа принято называть
двоичными цифрами или битами.
С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое
сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере
обязательно должно быть организованно два важных
процесса: кодирование и декодирование.
Кодирование – преобразование входной информации в
форму, воспринимаемую компьютером, т.е. двоичный код.
Декодирование – преобразование данных из двоичного кода
в форму, понятную человеку.

6. Почему двоичное кодирование

С точки зрения технической реализации использование двоичной системы
счисления для кодирования информации оказалось намного более
простым, чем применение других способов. Действительно, удобно
кодировать информацию в виде последовательности нулей и единиц,
если представить эти значения как два возможных устойчивых
состояния электронного элемента:
0 – отсутствие электрического сигнала;
1 – наличие электрического сигнала.
Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования –
длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим количеством
простых элементов, чем с небольшим числом сложных.
Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в
первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно
кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук.

7. Двоичное кодирование текстовой информации

Начиная с 60-х годов, компьютеры все
больше стали использовать для
обработки текстовой информации и в
настоящее время большая часть ПК в
мире занято обработкой именно
текстовой информации.
Традиционно для кодирования одного
символа используется количество
информации = 1 байту (1 байт = 8
битов).

8. 1 символ – 1 байт (8 бит)

Для кодирования одного символа
требуется один байт информации.
Учитывая, что каждый бит принимает
значение 1 или 0, получаем, что с
помощью 1 байта можно закодировать
256 различных символов.
28=256

9. Двоичное кодирование текстовой информации

Кодирование заключается в том, что
каждому символу ставиться в
соответствие уникальный двоичный код
от 00000000 до 11111111 (или
десятичный код от 0 до 255).
Важно, что присвоение символу
конкретного кода – это вопрос
соглашения, которое фиксируется
кодовой таблицей.

10. Кодирование звука

Использование компьютера для обработки звука началось
позднее, нежели чисел, текстов и графики.
Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и
частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для
человека, чем больше частота, тем выше тон.
Звуковые сигналы в окружающем нас мире необычайно
разнообразны. Сложные непрерывные сигналы можно с
достаточной точностью представлять в виде суммы
некоторого числа простейших синусоидальных колебаний.
Причем каждое слагаемое, то есть каждая синусоида,
может быть точно задана некоторым набором числовых
параметров – амплитуды, фазы и частоты, которые можно
рассматривать как код звука в некоторый момент времени.

11. Временная дискретизация звука

В процессе кодирования звукового
сигнала производится его
временная дискретизация –
непрерывная волна разбивается
на отдельные маленькие
временные участки и для каждого
такого участка устанавливается
определенная величина
амплитуды.
Таким образом непрерывная
зависимость амплитуды сигнала
от времени заменяется на
дискретную последовательность
уровней громкости.

12.

Качество двоичного кодирования звука определяется
глубиной кодирования и частотой дискретизации.
Частота дискретизации – количество измерений
уровня сигнала в единицу времени.
Количество уровней громкости определяет глубину
кодирования. Современные звуковые карты
обеспечивают 16-битную глубину кодирования
звука. При этом количество уровней громкости
равно N = 2I = 216 = 65536.